[发明专利]钛合金表面高结合强度热障涂层的制备方法在审

专利信息
申请号: 201811233238.3 申请日: 2018-10-23
公开(公告)号: CN109023315A 公开(公告)日: 2018-12-18
发明(设计)人: 李玉新;张宏建;苏科强;尉利强;白培康;刘斌;赵占勇;聂金浩;杨宜鑫;李庆伟 申请(专利权)人: 中北大学
主分类号: C23C18/12 分类号: C23C18/12;C23C24/10;C23C28/00
代理公司: 太原华弈知识产权代理事务所 14108 代理人: 李毅
地址: 030051*** 国省代码: 山西;14
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摘要:
搜索关键词: 热障涂层 制备 钛合金基体 粘结层 钛合金 致密 激光熔覆技术 溶胶凝胶法制 制备热障涂层 溶胶凝胶法 粘结层表面 激光熔覆 激光扫描 耐磨性能 陶瓷陶瓷 组织致密 烧结 耐磨 涂覆 预置
【权利要求书】:

1.一种钛合金表面高结合强度热障涂层的制备方法,包括在钛合金基体表面预置NiCoCrAlY粉末,通过激光熔覆制备热障涂层粘结层,采用溶胶凝胶法制备AlOOH溶胶涂覆在所述热障涂层粘结层表面,激光扫描AlOOH溶胶表面使其烧结获得Al2O3陶瓷涂层。

2.根据权利要求1所述的钛合金表面高结合强度热障涂层的制备方法,其特征是包括:

1)、在钛合金基体表面预置一层NiCoCrAlY粉末形成预置涂层,预热至80~100℃;

2)、控制预置涂层烧结温度为1000~1500℃,以半导体激光器连续扫描NiCoCrAlY粉末预置涂层,在钛合金基体表面制备得到热障涂层粘结层;

3)、以异丙醇铝为前驱物,蒸馏水为溶剂,硝酸为催化剂,将异丙醇铝加入蒸馏水中回流搅拌反应形成沉淀,加热除去反应产生的异丙醇,再加入硝酸溶液使沉淀物分散,于85~95℃回流搅拌老化,制备得到AlOOH溶胶;

4)、在热障涂层粘结层表面均匀涂敷AlOOH溶胶涂层,控制AlOOH溶胶涂层的烧结温度为1100~1300℃,以半导体激光器连续扫描AlOOH溶胶涂层,使AlOOH溶胶烧结制备得到Al2O3陶瓷涂层。

3.根据权利要求2所述的钛合金表面高结合强度热障涂层的制备方法,其特征是所述钛合金基体表面预置涂层的厚度为1~2mm。

4.根据权利要求2所述的钛合金表面高结合强度热障涂层的制备方法,其特征是所述热障涂层粘结层表面AlOOH溶胶涂层的厚度为2~3mm。

5.根据权利要求2所述的钛合金表面高结合强度热障涂层的制备方法,其特征是使用细度200~400目的NiCoCrAlY粉末作为预置涂层。

6.根据权利要求2所述的钛合金表面高结合强度热障涂层的制备方法,其特征是所述回流搅拌老化中使用质量浓度为55~65%的硝酸溶液,老化时间24~48h。

7.根据权利要求1或2所述的钛合金表面高结合强度热障涂层的制备方法,其特征是所述AlOOH溶胶的粘度为16.8~45.0mPa•s。

8.根据权利要求2所述的钛合金表面高结合强度热障涂层的制备方法,其特征是所述形成热障涂层粘结层的激光熔覆条件为:半导体激光器激光功率1000~3000W,搭接率30~50%,扫描速度10~20mm/s。

9.根据权利要求2所述的钛合金表面高结合强度热障涂层的制备方法,其特征是所述形成烧结陶瓷涂层的激光熔覆条件为:半导体激光器激光功率800~1200W,搭接率30~50%,扫描速度3~6mm/s。

10.根据权利要求1或2所述的钛合金表面高结合强度热障涂层的制备方法,其特征是还包括对钛合金基体的预处理,所述预处理是将钛合金基体表面磨平,以丙酮或酒精清洗除去表面污垢和油垢后,进行干燥处理。

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